Dördüncü sanayi devriminde tartışma

Hannover, almanya'da Messe 2013 'deki sıcak konu "endüstri 4.0" idi.

Dördüncü sanayi devrimi ilk olarak 2011 yılında Hannover fuarında üç alman üniversite hocası tarafından önerildi. Alman ulusal ekonomisinin % 26% 'inin üretim hesapları (değer oluşturuldu). Geleneksel üretim endüstrisini geliştirmek için stratejik bir gelişme yönü olarak, proje araştırma ekibi tarafından eğitim ve araştırma bakanlığı'na (BMBF) 112 sayfalık uygulama teklifi gönderildi. Ekonomi bakanlığı (BMWi) ve alman Federal hükümetinin İçişleri bakanlığı 2 ekim 2012 tarihinde. (BMI). İlk adım için araştırma ve geliştirme fonu olarak 200 milyon euro (yaklaşık 1.6 milyar yuan) tahsis edilmiştir. Bu organize bir devrim. Alman makine ve ekipman İmalat derneği (VDMA), elektronik endüstrisinin merkezi birliği (ZVEI) ve bilgi ve iletişim yeni medya derneği (BITKOM) tarihte ilk kez ortak bir çalışma platformu oluşturmuş ve nisan 2013 tarihinde çalışmaya başlamıştır. Görevlerden biri mevcut ve bekleyen araştırma projelerini koordine etmektir.

Almanya'da endüstriyel devrim çok belirlendi: İlk kez mekanizasyon. 18. Yüzyılın sonundan bu yana, buhar motorları yavaş yavaş insan emeğini değiştirdi. O zaman, makine merkezi güç tarafından tahrik edildi ve güç, gökyüzündeki güç milinden kayıştan makineye iletildi. Mekanik üretim daha önce bir iş bölümü olmaya başladı, ancak bugün olduğu gibi görünmeye başlayan yeni güç yöntemlerinin kabulüne kadar değildi. Takım tezgahı üretimi, bir endüstri olarak, ilk önce İngiltere'de başladı. "Made in Germany", İngilizlerin alman yapımı takım tezgahlarına koyduğu uyarı işaretidir (alt ürün olarak). İkinci kez, montaj hattı üretimi. 1913 yılında başlayan amerikan Ford, otomobil üretimi, standart üretim ve maliyeti büyük ölçüde azaltılmış ve fiyat 850US $ 'dan 370US $ 'a düştü. Ama aynı zamanda, aynı zamanda çok fazla kişiselleştirme veriyor. Makineler ve montaj hatları yavaş yavaş kontrol edilmesi daha kolay olan elektrik tarafından tahrik edilir. Üçüncü kez, otomasyon. 1974 yılında başladı. O zaman entegre devrelerden yapılmış bir PLC (programlanabilir mantık denetleyicisi), küçük bir alman yerinde (Neuhausen im Enzkreis) küçük bir şirkette (Klaschka GmbH) geliştirildi. Rölelerden oluşan kontrolör ile karşılaştırıldığında, kontrol mantığı, mikroişlemci kontrolünün endüstriyel uygulamasında ilk adım olan daha rahat ve esnek bir şekilde değiştirilebilir ve değiştirilebilir. Ama soğuk savaş zamanında, kimse bu küçük şeyin endüstriyel üretimi o kadar değiştireceğini düşünmedi ki, bir devrim olarak adlandırılmayı hak etti. Gelecekte, donanım seviyesi ve entegrasyon seviyesi geliştirmeye devam edecek ve C dili ve üst düzey programlama dilleri sadece basit ve veya mantıksal ilişkileri tanımlayabilecek şekilde kabul edilecektir. Ama aynı zamanda yaygın olarak kullanılan çeşitli karmaşık kontrol stratejileri (PID, kendinden uyarlamalı, kendi kendine öğrenme, vb. ), Neredeyse her yerde.

Tipik bir örnek otomotiv endüstrisidir. 1980 s'nin sonunda, massachusetts teknoloji enstitüsü tarafından 5 milyon abd doları tutarında tamamlanan "dünyayı değiştiren makine" adlı bir araştırma raporu, japonya'nın otomobil endüstrisinin bir tanesini ele geçirebilmesinin nedenini belirtti.-20 yıllık pazarda dünyanın üçüncüsü, "Ince" ek olarak (Sıfır envanter) fabrikaları, en önemli nokta montaj otomasyonunun yaygın olarak gerçekleştirilmesidir ve robot destekli montaj, kalite ve verimliliği büyük ölçüde geliştirmiştir. Bu nedenle, amerika birleşik devletleri ve avrupa'daki otomotiv endüstrisinin rekabetle rekabet etmesi zor olacaktır. Ancak alman otomobil endüstrisi hayatta kaldı. Sebeplerden biri, tüm alman robotlarının plc'lerle donatılmasıdır ve programlar esnek bir şekilde değiştirilebilir ve sürekli olarak geliştirilebilir. Dördüncü sanayi devriminin amacı, fabrika zekasının akıllı fabrikasıdır.

Merkez: Web teknolojilerini üretime getirmek.

Arka plan: üretim endüstrisinin gelecekte karşılaşacağı durum-kıt kaynaklar, enerji geçişi, çalışanların yaş yapısındaki değişiklikler ve küreselleşme.

Teknik temel: ağ ve uzay dağıtım sistemi, düzgün iletişim, geniş bant hızı 7000Mbit/s'ye kadar.

Özellikler: esnek ve değiştirilebilir, yüksek kaynak verimliliği, ergonominin değerlendirilmesi ve müşteriler ve iş ortakları ile en yakın entegre işletme.

Öngörülen değişiklikler genellikle aşağıdaki yönlerde:

1) üretim teknolojisi ve bilgi teknolojisinin entegrasyonu

Mevcut sözde dijital fabrika ilk olarak üretim planlamasının dijitalleştirilmesini ve çeşitli bilgisayar destekli teknolojilerin kapsamlı kullanımını vurgulamaktadır: CAD, CAM, CIM, PPS (üretim planlama kontrol sistemi), PDM, DMU (dijital test modeli), PLM (ürün yaşam döngüsü yönetimi), vb. Çoğunlukla nispeten sabit, Üstten aşağı merkezi üretim kontrol sistemi. Yeni devrim, merkezi kontrol derecesini azaltmak, üretim ekipmanlarının bağımsız kontrolünü arttırmak ve bir ağ şeklinde merkezi olmayan, bağımsız ve akıllı üretim ekipmanlarını yakından bağlamak, merkeziyetsizleştirmeyi vurgular. Daha açık ve aktif iletişim ile. Sistem yapısı daha dinamik ve esnektir, böylece daha fazla optimizasyon olasılığı araştırılabilir ve üretim verimliliğinin % 30% artırılabileceği tahmin edilmektedir. Aralarında CPS merkezi bir rol oynayacaktır. CPS-siber fiziksel sistem, ağ varlık füzyon kontrol sistemi, sensörler, kontrol bilgisayarları, aktüatörler ve ağlardan oluşan bir kontrol sistemidir. Şu anda, havacılık, otomobil, kimyasal üretim, altyapı, enerji, sağlık, imalat, trafik kontrolü, eğlence ve tüketici elektroniği gibi bazı alanlarda, cps'ye benzer elektronik kombinasyon kontrol sistemleri ortaya çıktı, ancak şu anda bu sistemler genellikle gömülü bir sistemdir. Bilgi işlem kontrol yeteneklerine daha fazla önem verirken, CPS fiziksel cihazlar ve bilgisayar ağları arasındaki bağlantıya daha fazla önem verir. CPS, insan kontrolünün zaman ve alan açısından uzatılmasını gerçekleştirmek için teknik araçlar kullanmaktır ve özü insanların, makinelerin ve şeylerin entegrasyonudur. Bu nedenle, insan-makine-malzeme füzyon sistemi olarak da adlandırılır.

2) ürün kişiselleştirme

Yüksek üretim esnekliğine sahip fabrika, müşterilerin ürün bireyselleştirmesi, çeşitlendirilmesi ve sürekli değişim için gereksinimlerini karşılayabilir. Modern yollarla seri üretim maliyetinde 1 ürün grubu üretebilir. Bir anlamda, ilk sanayi devriminden önce geri dönün. Müşteriler ve fabrikalar, sadece bir sözleşme imzalamadan önce değil, aynı zamanda bir sipariş, tasarım, işleme, montaj ve devreye alma işleminden sonra da sık sık iletişim kurar. Böylece müşteri, ürünün üretimi sırasında siparişinin ayrıntılarını bile değiştirebilir. Rexroth pompa fabrikası 1 milyondan fazla birim yıllık bir çıkışı olmasına rağmen, bir düzineden fazla kategori vardır, her kategori bir düzineden fazla özelliklere sahiptir, ve her şartname bir düzineden fazla değişken fonksiyona sahiptir. Farklı basınç sınırlaması, sabit güç değerleri, vb. Ayarlanması gerekir. Kesinlikle. Bu nedenle, on binlerce nihai ürün var ve her parti çok değil. Esnek yönetim son derece önemlidir.

3) üretimin insanlaştırılması

Fabrika zekası sayesinde, daha fazla çalışan esnek çalışma saatlerine sahip olabilir, bu yüzden iş daha kolay. Ağı kullanarak üretim merkezi olmayan ve böylece enerji kaynağı merkezi olmayan olabilir. İnterneti kullanarak, çalışanlar yakındaki veya hatta evden çalışabilirler. Çok sayıda çalışanın her gün çalışmak için uzun mesafeler sürdüğünü ve daha sonra enerji tasarrufu ve fabrikada emisyonları azaltmak için çok çaba harcadığını sordular, pratik önemi nedir?